CC BY
29ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ПО ПОДГОТОВКЕ СЕМЯН ОВОЩНЫХ КУЛЬТУР К ПОСЕВУ Цугленок Н.В.
Цугленок Николай Васильевич - член-корреспондент РАН,
доктор технических наук, профессор, вице-президент, научный руководитель, Восточно-Сибирская ассоциация биотехнологических кластеров, г. Красноярск
Аннотация: в статье рассматриваются технологические линии по подготовке семян овощных культур к посеву. Подготовка семян с-х культур с использованием ВЧ-оборудования проводится следующим образом. Предварительно готовят раствор прилипателей -пленкообразователей, микроэлементов, биологически активных веществ. В водный раствор микроэлементов вводят биологически активные вещества (гуматы, гетеро-ауксин, гиббереллин, аминокислоты и т.д.) и прилипатели -пленкообразователи (ЖКУ, сахар, патока, силикатный клей и т.д.). Затем, за 3...15 мин до начала термической обработки, увлажняют семена раствором микроэлементов-прилипателей и биологически активных веществ. Такой промежуток времени (при дискретной обработке) вполне достаточен для проведения увлажнения и подготовки семян к обработке. При переоборудовании существующих дискретных установок ВЧ для поточной обработки на транспортерах (ленточных, шнековых и т.д., обязательно изготовленных из диэлектрических материалов) семена предварительно увлажняют в объеме, соответствующем постоянной загрузке установки, с запасом работы на 3.15 мин и обрабатывают. При использовании разработанного электротермического оборудования на базе генераторов: ВЧД 2/2,5/81, ВЧД 2-1,6/40, ВЧД 3-6/81, ВЧД 4-4/40, ВЧД 410/27 экспозиция обработки контролируется скоростью ленты транспортера, встроенного в систему автоматического управления генератором, удельная мощность задается регулированием расстояния между
пластинами рабочего конденсатора. Температура обработки семян контролируется с помощью термоэлементов.
Ключевые слова: технологические линии, подготовка семян овощных культур к посеву, установки ВЧ, пленкообразователи, микроэлементы, биологически активные вещества, рабочий конденсатор.
Разработанная нами биоэнергетическая теория и концепция формирование и развитие структуры АПК, ее информационного обеспечения и устойчивого развития растениеводства позволяет в любой зоне сформировать экономически эффективный ВЧ и СВЧ комплекс производства семян с/х культур [7; 12; 22; 25; 26].
Нами предложены для использования в различных огроэкологических зонах более совершенные с/х культуры со своими технологиями возделывания с более высоким биознергетическом КПД по отношению к используемым растениям. Энергетически правильное эколого-географическое размещение в конкретнмх зонах и конкретных административных территориях похволит резко повысить продуктивность растениеводства и улучшить социальное положение сельских жителей. В качестве примера приводятся некоторые работы по испытанию новых культур и технологий в различных агроэкологических зонах [2; 4; 11; 17; 20; 30].
Разработанная теория энерготехнологического прогнозирования структуры технологических приемов в АПК, позволяет подобрать из них самые энергоэффективные для любых агроэкологических зональных условий и снизить себестоимость производства семян [27; 28].
Результаты наших исследований доказали, что для подготовки семян к посеву наиболее преемлемы более энергетически совершенные технологии ВЧ и СВЧ обработки и обеззараживания семян от вирусных, грибных и бактериальных инфекций, исключающие применение ядохимикатов [1; 6; 8; 10; 13; 14; 18; 19; 21; 23; 24].
Разработанные эффективные технологии сушки и обеззараживания семян и продуктов питания ИК-лучами и ВЧ и СВЧ знергией позволяют получать экологически чистые семена и продовольствие [3; 5; 8; 10].
Разработка автоматизированных систем искуственного освещения, облучения и обогрева теплиц терморезисторами используется для выращивания первичного селекционного материала обработанного ВЧ и СВЧ энергией, позволяет получить 3 урожая семян и значительно увеличить коеффициет размножения селекционных коллекций в Сибирских условиях [9; 15; 16; 29].
В работе [28] более подробно изложен анализ существующих разработанных способов и методов применяемых и предлагаемых для увеличения урожайности с/х культур. Краткий обзор предложенный в данной работе указывает на большое кольчество работ в первом звене агроприемов подготовки семян к посеву в том числе и наших [1; 6; 8; 10; 13; 14; 18; 19; 21; 23; 24].
Поэтому изучение основных факторов энергетических воздействий на семена и корнеплоды перед их хранением, определение величины энерговоздействий на зараженность и снижение влажности является неотъемлемой частью общего цикла системных исследований термочастотного метода и его использования для этих целей.
Основываясь на технологии обеззараживания, включающей в себя увлажнение семян перед обработкой в электромагнитном поле частотой 106...1010 Гц, и на технические средства, в которых одновременно происходит обеззараживание, была разработана технологическая схема линии для сушки семян сельскохозяйственных культур при их термическом обеззараживании (рис. 6.8).
В рабочей камере установлен температурный датчик, регистрирующий действительную температуру семян после выхода из зоны рабочего конденсатора. Кроме этого, сигнал с датчика температуры подается на блок изменения межэлектродного расстояния между пластинами рабочего конденсатора, который поддерживает температуру семян в
заданных пределах, изменяя напряженность в рабочем конденсаторе.
Технология подготовки семян с.-х. культур с использованием ВЧ-оборудования проводится следующим образом (рис. 6.8).
Предварительно готовят раствор прилипателей -пленкообразователей, микроэлементов, биологически активных веществ. В водный раствор микроэлементов вводят биологически активные вещества (гуматы, гетеро-ауксин, гиббереллин, аминокислоты и т.д.) и прилипатели -пленкообразователи (ЖКУ, сахар, патока, силикатный клей и т.д.). Затем, за 3.. .15 мин до начала термической обработки, увлажняют семена раствором микроэлементов -прилипателей и биологически активных веществ. Такой промежуток времени (при дискретной обработке) вполне достаточен для проведения увлажнения и подготовки семян к обработке. При переоборудовании существующих дискретных установок ВЧ для поточной обработки на транспортерах (ленточных, шнековых и т.д., обязательно изготовленных из диэлектрических материалов) семена предварительно увлажняют в объеме, соответствующем постоянной загрузке установки, с запасом работы на 3.15 мин.
Рис. 1. Схема технологического процесса обработки продуктов сельскохозяйственного производства энергией ВЧ- и СВЧ-полей; 1-4, 14 - бункеры; 5-8, 15, 18 - дозирующие устройства; 9 - шнек; 10 - емкость; 11 - насос подачи воздуха; 12 - регулятор; Р - насос; 16, 22, 24, 25, 26, 27 -трубопроводы; 17 - увлажнитель; 19 - бункер; 20 - СВЧ установка; 21 - затаривающее устройство; 23 - дробилка
При использовании разработанного электротермического оборудования на базе генераторов: ВЧД 2/2,5/81, ВЧД 21,6/40, ВЧД 3-6/81, ВЧД 4-4/40, ВЧД 4-10/27 экспозиция обработки контролируется скоростью ленты транспортера, встроенным в систему автоматического управления генератором, удельная мощность задается регулированием расстояния между пластинами рабочего конденсатора.
Температура обработки семян контролируется с помощью термоэлементов.
Чертежи узлов и деталей разрабатывались совместно с СКБ завода "Кристалл", один комплект чертежей находится на хранении в Красноярском государственном аграрном университете.
Исходя из назначения линии, в нее включаются стандартные машины и оборудование, выпускаемые промышленностью и предназначенные для предпосевной и послеуборочной обработки семян сельскохозяйственных культур, а скомплектованная из этих машин линия должна работать по технологическим циклам, указанным в технических требованиях, и обеспечивать поточность, заданную производительность и легко перестраиваться с одного технологического процесса на другой.
Согласно требованиям линия комплектуется определенным составом машин и имеет следующую компоновку (рис. 1):
- дозаторы из протравливателей семян;
- смеситель;
- увлажнитель от шелушителя ЯША-1 или ЯША-3, выпускаемого Красноярским опытным заводом ГОСНИТИ;
- термоустановки (ВЧ-установка), разрабатываемые и изготавливаемые по техническим условиям и техническому предложению КрасГАУ ТОЗ "Кристалл" г. Таганрог;
- емкость для приготовления инкрустированного раствора заимствуется из стандартных машин, выпускаемых промышленностью;
- бункер-дозатор семян комплектуется бункером типа БСК;
- семяпроводы комплектуются винтовыми контейнерами.
Данная технологическая линия рассчитана для работы в
каждом отдельном хозяйстве, поэтому ее производительность должна составлять от 0,1 до 1,0 т/ч, что удовлетворит все потребности любого хозяйства, как в предпосевной обработке семян, так и в других технологических процессах.
Расчет себестоимости и проекта оптовой цены линии по обработке продуктов сельскохозяйственного производства ВЧ-энергией производится по утвержденной методике.
Применяемые машины и оборудование на линии имеют надежные уплотнения и исключают рассыпание микроэлементов, биологически защитных и биологически активных, и витаминов из бункеров-дозаторов на землю, а также предотвращают утечку раствора из емкости приготовления.
Поступающие на обработку продукты
сельскохозяйственного назначения отвечают отраслевым или государственным стандартам. Например, семена, предназначенные для обработки, должны соответствовать ОСТ 4690-80, ОСТ-4695-80 и т.д.
После обработки их на линии наблюдается улучшение качественных показателей и увеличивается урожайность на 10...20 % по сравнению с существующими технологиями обработки.
Данная линия - многоцелевого назначения и может эксплуатироваться в хозяйствах круглогодично.
Ожидаемая экономическая эффективность применения одной установки должна составить менее 230 тыс. руб. в год.
Список литературы
1. Влияние электромагнитного поля высокой частоты на энергию прорастания и всхожесть семян томата. Юсупова Г.Г., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Бастрон А.В., Бастрон Т.Н. Вестник КрасГАУ, 2002. С. 21.
2. Высокоэнергетическая кормовая культура топинамбур в кормопроизводстве Красноярского края. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Аникиенко Т.Н. Вестник КрасГАУ, 2007. № 4. С. 127-130.
3. Влияние импульсной инфракрасной сушки на сохранность активно действующих веществ. Алтухов И.В., Цугленок Н.В., Очиров В.Д. Вестник Ставрополья, 2015. № 1 (17). С. 7-10.
4. Имитационные модели пространственно распределенных экологических систем. Лапко А.В., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И. Ответственный редактор: д.т.н., профессор А.В. Медведев. Новосибирск, 1999.
5. Использование СВЧ энергии при разработке технологии диетических сортов хлеба. Цугленок Н.В., Юсупова Г.Г., Цугленок Г.И., Коман О.А. Ж. Механизация и электрификация сельского хозяйства, 2004. №2 2. С. 16-17.
6. Исследование температурных полей при предпосевнойогбработке семян масленичных культур ЗМПСВЧ. Бастрон А.В., Исаев А.В., Мещеряков А.В., Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 2011. № 2-1. С. 4-8.
7. Концепция информатизации аграрной науки Сибири. Гончаров П.Л., Курцев И.В., Донченко А.С., Кашеваров Н.И., Чепурин Г.И. и др. СО РАСХН; отв. за выпуск А.Ф. Алейников, А.И. Оберемченко. Новосибирск, 2003.
8. Комплексная система обеззараживания зерна и продуктов его переработки. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Юсупова Г.Г. М-во сел. хоз-ва РФ. Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2004.
9. Лабораторный практикум и курсовое проектирование по освещению и облучению. Долгих П.П., Кунгс Ян.А., Цугленок Н.В. Учебное пособие для студентов, М-во сел. хоз-ва РФ. Краснояр. гос. аграр. ун-т. / Красноярск, 2002.
10. Методы и математические модели процесса обеззараживания продовольственного зерна. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Юсупова Г.Г. Учеб. пособие для студентов вузов. М-во сел. хоз-ва РФ. Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2004.
11. Мелкоплодные яблоки Сибири в функциональном питании. Типсина Н.Н., Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 2009. № 1 (28). С. 152-155.
12. Оценка влияния оптимальных показателей работы машинно-тракторных агрегатов на энергозатраты технологического процесса. Цугленок Н.В., Журавлев С.Ю. Вестник КрасГАУ, 2010. № 10 (49). С. 146-152.
13. Обеззараживание и подготовка семян к посеву. Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 1984. № 4. С. 4.
14. Обеззараживающее действие электромагнитного поля высокой частоты на семена томата. Юсупова Г.Г., Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Бастрон А.В., Бастрон Т.Н. Вестник КрасГАУ, 2002. С. 33.
15. Резисторы из композитов в системах энергообеспечения агропромышленных комплексов. Горелов С.В., Кислицин Е.Ю., Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 2006. № 6. С. 314319.
16. Резисторы в схемах электротеплоснабжения. Горелов С.В., Кислицин Е.Ю., Цугленок Н.В. КрасГАУ. Красноярск, 2008 (2-е издание, переработанное и дополненное).
17. Состояние социально-трудовой сферы села и предложения по еерегулированию. Ежегодный Доклад по результатам мониторинга 2006 г. / Ответственные за подготовку Доклада: Д.И. Торопов, И.Г. Ушачев, Л.В. Богдаренко. Москва, 2007. Том Выпуск 8.
18. Способ обработки семян и устройство для его осуществления. Цугленок Н.В., Шахматов С.Н., Цугленок Г.И. Патент на изобретение RUS 2051552 22.04.1992.
19. Система защиты зерновых и зернобобовых культур от семенных инфекций. Цугленок Н.В., Цугленок Г.И., Халанская А.П. М-во сел. хоз-ва Рос. Федерации. Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2003.
20. Технология и технические средства производства экологически безопасных кормов. Цугленок Н.В., Матюшев В.В. М-во сел. хоз-ва РФ, Краснояр. гос. аграр. ун-т. Красноярск, 2005.
21. Технология и технические средства обеззараживания семян энергией СВЧ-поля. Бастрон А.В., Мещеряков А.В., Цугленок Н.В. Вестник КрасГАУ, 2007. № 1. С. 268-271.
22. Цугленок Н.В. Формирование и развитие технологических комплексов растениеводства. Вестник КрасГАУ, 1997. № 2. С. 1.
23. Цугленок Н.В. Формирование и развитие структуры электротермических комплексов подготовки семян к посеву. Авт-т дис..докт. техн. наук / КрасГАУ. Барнаул, 2000.
24. Цугленок Н.В. Формирование и развитие структуры электротермических комплексов подготовки семян к посеву. Диссерт. на соискание док-ра техн. наук / Красноярск, 2000.
25. Цугленок Н.В. Концепция устойчивого развития АПК Красноярского края. Вестник КрасГАУ, 1996. № 1. С. 1.
26. Цугленок Н.В. Биоэнергетическая концепции формирования технологических комплексов АПК. Вестник КрасГАУ,1998. № 3. С. 9.
27. Цугленок Н.В. Энерготехнологическое прогнозирование структуры АПК. Вестник КрасГАУ, 2000. № 5. С. 1.
28. Цугленок Н.В. Энерготехнологическое прогнозирование. Учеб. пособие для студентов вузов по агроинженер. специальностям. М-во сел. хоз-ва РФ. КрасГАУ. Красноярск, 2004.
29. Энерготехнологическое оборудование тепличных хозяйств. Цугленок Н.В., Долгих П.П., Кунгс Ян.А. Учебное пособие для вузов / КрасГАУ. Красноярск, 2001.
30. Эколого-энергетические и медико-биологические свойства топинамбура. Аникиенко Т.И., Цугленок Н.В. М-во сельского хоз-ва РФ. КрасГАУ. Красноярск, 2008.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ И НЕСТАНДАРТНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ВЧ- И СВЧ-НАГРЕВУ СЕМЯН
Цугленок Н.В.
Цугленок Николай Васильевич - член-корреспондент РАН, доктор технических наук, профессор, вице-президент, научный руководитель Восточно-Сибирская ассоциация
биотехнологических кластеров, г. Красноярск
